高超声速飞行器多场耦合机理及动力学基础问题研究

项目名称： 高超声速飞行器多场耦合机理及动力学基础问题研究

项目编号： No.91216202

项目类型： 重大研究计划

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 刘子强

作者单位： 中国航天空气动力技术研究院

项目金额： 350万元

中文摘要： 高超声速飞行器的研究发展，使高超声速热气动弹性问题越来越具重要性。高超声速热气动弹性问题涉及空气动力学、结构传热学、固体力学以及自动控制原理等多个学科，需要发展跨学科的创新理论和方法支撑关键基础科学问题，但相关技术远未成熟，是近空间飞行器研制中无法回避并急需开展的重要问题。本项目以高超声速飞行器研制技术为应用背景，开展以下基础科学问题研究：（1）翼面、热防护结构的气动/结构耦合动力学建模方法研究；（2）高超声速飞行器结构不确定性、非线性因素对结构动力学特性的影响研究；（3）高超声速多场耦合动力学高效计算方法研究；（4）高超声速气动弹性风洞实验方法及技术研究。揭示多物理场相互作用机理及强弱关系，发展集风洞实验、数值计算和理论分析为一体的综合研究手段。项目的研究将对国家高超声速飞行器结构气动弹性设计和分析提供自主创新的理论和支撑，并提供坚实的技术成果储备，支持相关工程技术应用的发展。

中文关键词： 热气动弹性；解耦基础；高超风洞试验；非定常气动力；

英文摘要： The study of aerothermoelasticity problems of hypersonic vehicle is important. The aerothermoelasticity is a cross-disciplinary problem including aerodynamics, structural dynamics and principle of automatic control. The theory and approach innovation is a chief problem in the basic research of hypersonic vehicle but the key technology supported is immature. The project is dedicated to develop innovative theory, technology and do research on basic scientific problems of coupled multi-phycics field of hypersonic vehicle,including,(1) Coupled dynamics modeling and research method of airfoil, thermal protection structure (2)Uncertainty and nonlinearity analysis of hypersonic vehicle(3)High-efficient calculation method of coupled multi-phycics field problems(4)Hypersonic wind tunnel experiment technology. The project is a synthetical research of wind tunnel test, numerical calculation and theory analysis, it will give some basic interaction mechanisms of coupled multi-phycics field, support innovative theory and research technology, making a important contribution to the engineering apply of hypersonic vehicle.

英文关键词： aerothermoelastic；decoupling；hypersonic wind tunnel experiment；unsteady aerodynamics；